《Forest Ecology and Management》：Reverting homogenous forest landscapes in a Mediterranean site. Transitioning to mixed oak forests
编辑推荐：
为应对地中海西部纯海岸松人工林因缺乏管理而面临的病虫害、野火等气候适应挑战，研究人员开展了一项将不规则伞伐体系（ISS）应用于地中海条件、以小型采伐林窗（< 0.02?ha）结合橡树种植，将纯松林转化为混合橡树林的研究。结果表明，小型林窗可有效控制松树自然更新，同时支持橡树存活与生长，但需辅以围栏等措施应对啃食。这为提升同质森林的恢复力提供了潜在的解决方案。
在地中海西部流域，上世纪大规模的造林计划成功地将退化的土地转变为森林，但其原本设想的“松树先锋改善环境，最终演替为本地橡树占优势的混交林”这一美好愿景却并未实现。由于土地利用重点变更、土地撂荒以及缺乏积极的森林管理，大片地区留下了单一树种（主要是海岸松）构成的同质化森林景观。这些“绿色沙漠”在当前的气候危机下面临着严峻的适应问题：它们更容易受到特定病虫害的侵袭，干旱和热浪事件频发，加之林下可燃物积累，极易导致灾难性的野火。因此，如何将这些脆弱、易燃的同质化松林，转化为结构更复杂、物种更丰富、恢复力更强的混交林，成为了地中海地区森林管理者和生态学家亟待解决的难题。
传统上，促进森林更新的采伐方法（如群状择伐）旨在为优势树种的再生创造有利条件（通常是更多的光照）。但本研究的目标恰恰相反：是要控制喜光先锋树种（海岸松）的自然更新，同时为耐荫性相对较强的地中海橡树（如冬青栎、栓皮栎、葡萄牙栎）的定植和生长创造条件。这如同在森林管理中玩一场“光影游戏”，需要精妙地设计林窗的大小，以调控林下光环境，达到“抑松扬栎”的效果。为此，研究人员将源自中欧、用于经营混交林的不规则伞伐体系（ISS）进行了适应地中海干旱条件的改造，并在西班牙卡瓦涅罗斯国家公园的一片纯海岸松人工林中展开了实验。
该研究发表于《Forest Ecology and Management》。研究人员采用了适应地中海条件的、基于扩大林窗概念的不规则伞伐体系（ISS）建立伐。实验设置了两种小型林窗处理：一种是林窗直径与林分优势高之比为0.5（约8米直径，处理P），另一种比例为1（约16米直径，处理G），并以不进行采伐的林下区域作为对照。研究在林窗内种植了三种地中海橡树（冬青栎、栓皮栎、葡萄牙栎），并设置了不同的种植组合（纯林、两物种及三物种混交），同时部分林窗中心安装了围栏以排除啃食影响。研究通过为期三年的监测，运用考克斯比例风险模型（Cox’s proportional hazard model, CPH）分析幼苗存活时间，使用零膨胀广义线性模型（Zero-Inflated GLMs）分析更新密度，并利用广义线性模型（GLMs）评估种植苗木的存活率、地径和高度生长。样本来源于卡瓦涅罗斯国家公园内一片均匀的海岸松再造林地。
3.1. 萌发幼苗的死亡时间
分析显示，与对照区相比，开设林窗（无论大小）都能显著降低幼苗（包括松树和橡树）的死亡风险（即提高存活概率）。其中，大型林窗（G处理）使死亡风险降低了71.1%，小型林窗（P处理）使风险降低了30.1%。橡树幼苗本身的存活概率就比松树幼苗高约90.1%。
3.1.1. 更新密度
更新密度受林窗处理、树种及其交互作用的显著影响。大型林窗（G）内两种树种的更新密度都更高。研究还发现，采伐剩余物（树枝和树皮）的覆盖对橡树的自然更新有显著的正面影响，尤其是在大型林窗中，但对松树更新没有显著效果。小型林窗的更新密度与对照区相比没有显著差异。
3.1.2. 种植表现
种植橡树的存活率在林窗中显著高于对照区，但两种大小的林窗之间没有差异。三种橡树的存活率表现相似，其中冬青栎在对照区的存活率最低。围栏对种植苗木的存活率没有影响，但对所有树种的根颈直径和高度生长都有极强的正面促进作用，这表明啃食严重限制了苗木的生长，尽管个体防护套能提供一定保护。
本研究得出以下核心结论：首先，将传统的育林更新方法进行目标反转——即用小型林窗来抑制而非促进喜光树种的更新——在地中海条件下是可行的。非常小的采伐林窗（面积小于0.02公顷，直径与树高比在0.5至1之间）能有效控制海岸松的自然更新，同时为地中海橡树（无论是自然萌发还是人工种植）提供较高的存活率。其次，保留采伐剩余物在林地具有类似覆盖的效应，有利于土壤保水，从而显著促进橡树的自然更新。最后，尽管林窗处理能提高橡树存活，但啃食压力仍然是限制橡树幼苗生长、阻碍其顺利建成的关键瓶颈。围栏能有效促进生长，但也会导致林窗内灌木、草本和松树苗的滋生，增加了后续管理的复杂性。
这项研究的意义在于，它首次将不规则伞伐体系（ISS）创新性地应用于地中海干旱区森林的转型目标，验证了通过精细化设计的小型林窗采伐，可以作为一种“基于自然的解决方案”，来引导森林群落向预期方向演替。这为管理大面积同质化、易受损的人工林景观，提升其对于气候变化、病虫害和火灾的恢复力，提供了一条具有可操作性的技术路径。研究结果明确指出了“林窗创造适宜生境”与“啃食控制”必须协同考虑，未来的森林转型实践需要综合考虑林窗大小、剩余物管理、目标树种种植以及成本效益可行的防啃食措施（如个体防护笼）的组合策略，才能成功实现从脆弱的纯林向稳定、多样的混交林生态系统的转变。
